兩段SBR雙污泥系統的短程硝化／反硝化除磷研究
摘要： 針對傳統脫氮除磷工藝存在的占地面積大、運行成本高等問題，將短程硝化與反硝 化除磷工藝相結合而構建了兩段SBR雙污泥短程硝化反硝化除磷工藝。在成功啟動短程硝化反 應器后，亞硝酸鹽氮的積累率達到94．23％ ，系統對氨氮的平均去除率>95％ ；在以亞硝酸鹽氮為 電子受體的反硝化除磷菌培養馴化階段，吸磷率達到了64．44％ ，同時NO2- —N由17．79 mg／L降 低為0．05 nqtg／L，電子受體被完全消耗，基本達到了以NO2- —N為電子受體進行反硝化聚磷茵富集 的目的。在此基礎上，考察了N／P值對系統脫氮除磷效果的影響。結果表明，當N／P為3．0、2．2、 1．7時對COD和氨氮的去除效果均較好，對COD的去除率分別為90％ 、89％ 、90％ ，對氨氮的去除 率分別為96％ 、95％ 和96．7％ ；當N／P為3．0和2．2時除磷效果良好，平均去除率分別達到了 88．5％和91％ ；而當N／P為1．7時除磷效果明顯下降，僅為75．6％ 。
關鍵詞： 短程硝化； 反硝化除磷； N／P值； SBR
針對我國水體污染問題日益嚴重的現狀，如何 更好地解決傳統脫氮除磷工藝中存在的弊端，提高 脫氮除磷效率，發展高效、節能且符合我國國情的污 水處理工藝，是目前及今后污水脫氮除磷技術研究 的熱點。
短程硝化脫氮工藝是近年來開發的一種新型生 物脫氮工藝，和傳統的生物脫氮工藝相比，它具有供 氧量低、反硝化碳源省、污泥生成量少、反應時問短 等優點。反硝化除磷技術集反硝化與除磷過程 為一體，利用反硝化除磷菌(DPB)通過“一碳兩用” 方式同步實現反硝化脫氮和吸磷作用，具有碳源 省、能耗低，剩余污泥少等優點 。Meinhold等的研究表明，NO2- —N在較低濃度(4～5 mg／L)下 可以作為電子受體，在較高濃度(8 mg／L)時會對缺 氧吸磷產生抑制作用，濃度過高(10 mg／L)時則反 硝化除磷菌不僅不吸磷，還會釋磷并影響PAO的活 性。Lee等‘ 用厭氧／缺氧／好氧方式馴化污泥，可 以接受的NO2- —N水平為10 mg／L。Hu等 比較 了3種電子受體(O 、NO3- —N、NO2- —N)的反硝化 除磷效果，發現利用亞硝酸鹽氮作為電子受體進行 脫氮除磷的運行周期短、吸磷和放磷速度快。因而， 以NO2- —N作為電子受體的反硝化除磷研究成為 污水生物除磷領域的熱點。
筆者通過對短程硝化系統和以亞硝酸鹽氮為電 子受體的反硝化除磷體系的啟動，建立兩段SBR雙 污泥短程硝化反硝化脫氮除磷工藝，解決了各菌種 之間存在的污泥齡和需氧條件的矛盾，并在系統穩 定運行期間考察了N／P值對其脫氮除磷效果的影響。
1 材料與方法
2 結果與討論
………………
3 結論
① 對于SBR I，通過控制溫度為(31±1)℃ ， 培養50 d后完成了短程硝化工藝的啟動，亞硝酸鹽 氮的積累率達到94．23％ 。該系統對COD的去除 率穩定在88．9％ ～91．1％ ，對氨氮的平均去除率> 95％ ，獲得了穩定的短程硝化污泥。
② 對于SBR 1I，通過采用厭氧／缺氧的運行方 式，并在缺氧段投加亞硝酸鹽氮，經過約100 d的培 養馴化成功實現了以NO2-一N為電子受體的反硝 化除磷。缺氧段的吸磷率>64．44％ ，導致吸磷率不 高的主要原因是電子受體數量不足。
③ SBR雙污泥系統對不同N／P值的污水均 有良好的COD和氨氮去除效果，3種N／P值下的 COD去除率分別為90％ 、89％ 、90％ ，對氨氮的去除 率分別為96％ 、95％ 和96．7％ 。當進水N／P為3．0 和2．2時除磷率分別為88．5％和91％ ；而當N／P為 1．7時，除磷率僅為74．1％ ～77．6％，除磷效果明顯 降低。這主要是由于反硝化除磷的電子受體不足所 致。因此，為保證兩段SBR雙污泥系統具有較好、 穩定的脫氮除磷效果，應使進水N／P>2．2。
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